Neuartige Relais-Technologie von KDDI und Kyocera

Die 28-GHz-Netzabdeckung auf Stra?en im Shinjuku-Bezirk in Tokio wurde von 33 % auf 99 % gesteigert, was die Nutzung von Hochfrequenzb?ndern erh?ht.

Kyoto/Tokio/Esslingen, 5. M?rz 2025. Die KDDI Corporation und die Kyocera Corporation gaben bekannt, dass sie die weltweit erste drahtlose Relais-Technologie entwickelt haben, welche die Netzabdeckung im Millimeterwellenbereich (28 GHz) in st?dtischen Gebieten erheblich verbessern kann. Das Potenzial der 5G-Kommunikation kann durch diese Technologie deutlich erh?ht werden. Diese neue Technologie setzt auf Miniatur-Repeater und wurde im Oktober 2024 im Stadtbezirk Nishi-Shinjuku in Tokio eingesetzt. Bei ersten Tests verdreifachte sich die Netzabdeckung auf Stra?en im Millimeterbereich von 33 % auf 99 % gegen?ber Technologien ohne Repeater. Die Tests laufen bis zum 31. M?rz 2025. Das Ziel ist eine Kommerzialisierung der Technologie noch im Jahr 2025, um eine stabile und schnelle Kommunikation in stark frequentierten Bereichen wie Stadtzentren, Bahnh?fen und Stadien zu gew?hrleisten.

Repeater, welche die KDDI/Kyocera-Technologie nutzen, erm?glichen die Bildung eines Mesh-Netzwerks, um den Bereich der Netzabdeckung selbstst?ndig zu erweitern. Diese L?sung ersetzt das herk?mmliche Konzept unabh?ngiger „Sende-“ und „Empfangs“-Funktionen von Repeatern durch einen dynamischen Rollenwechsel zwischen Senden und Empfangen und passt sich so nahtlos an die drahtlose Umgebung an. Auf diese Weise entstehen im Zusammenspiel mit anderen Millimeterwellen-Basisstationen Gebiete mit autonomer und kontinuierlicher Netzabdeckung.

Mit seiner F?higkeit zur High-Speed Kommunikation birgt das Millimeterwellenband ein immenses Potenzial f?r die Erweiterung der 5G-Kommunikation, besonders in stark frequentierten Bereichen wie Bahnh?fen, Stadien und beliebten Aufenthaltsorten. Werden die Antennen, wie bei anderen Frequenzb?ndern auch, auf Geb?uded?chern installiert, so ist die Versorgung mit Millimeterwellen aufgrund der hohen Richtwirkung der Millimeterwellensignale und ihrer St?ranf?lligkeit durch Geb?ude und B?ume eher kleinfl?chig und nicht zusammenh?ngend. Das wiederum zieht erhebliche Investitionen in Basisstationen f?r eine kontinuierliche und dichte Bereitstellung nach sich. Um das volle Potential der Millimeterwellen-Technologie auszusch?pfen, muss diese Herausforderung ?berwunden werden.

Diese Technologie erm?glicht es dem Repeater, selbstst?ndig ein Relais-Netzwerk f?r die empfangenen Basisstationen zu bilden und so die Reichweite effizient zu erweitern. Repeater, die diese Technologie implementieren, wirken zusammen und sind in einem Mesh-Netzwerk vernetzt. So kann die Reichweite des Millimeterwellenbereichs erheblich erweitert werden.

Der KDDI/Kyocera-Repeater ben?tigt nur eine Stromversorgung und keine Backhaul-Leitungen. Das vereinfacht die Installation und h?lt die Betriebskosten niedrig. Die kompakte und leichte Bauweise vereinfacht die Netzerweiterung, da sie in bestehenden Infrastrukturen wie Stra?enlaternen installiert werden k?nnen.

W?hrend der Felderprobung wurden im Rahmen des Programms „Connected TOKYO“ zur 5G-F?rderung 22 Repeater an Stra?enlaternen und U-Bahn-Eing?ngen in der Pr?fektur Tokio im Stadtbezirks Shinjuku installiert. Die Tests begannen am 29. Oktober 2024 und best?tigten eine Verdreifachung der Netzabdeckung auf Stra?en von 33 % auf 99 % gegen?ber einem etwa 600 Quadratmeter gro?en Vergleichsgebiet ohne Repeater im Bezirk Nishi-Shinjuku.

Vorteile der neuartigen Repeater
Eigenst?ndige Gebietsbildung
Bei der herk?mmlichen Relaistechnologie werden Antennen als Empf?nger der Signale von Basisstationen und als Sender zur Weitergabe des Signals definiert. Bei der Herstellung eines Bereichs m?ssen die Aufgaben und Richtungen jeder Antenne festgelegt werden. Im Gegensatz dazu kann bei diesem Relaisger?t jede Antenne dynamisch zwischen Sende- und Empfangsfunktion wechseln, wobei die Antenne, die Signale von der Millimeterwellen-Basisstation als Sender empf?ngt und die anderen Antennen als Empf?nger fungieren. Dies erm?glicht eine effiziente Bildung und Erweiterung von Millimeterwellenbereichen, wobei die Ger?te in einem Mesh-Netzwerk miteinander verbunden sind.
Dadurch entf?llt die Notwendigkeit, die Funktion und Ausrichtung der Antennen festzulegen. Das erm?glicht eine gr??ere Flexibilit?t bei der Installation und vereinfacht den gesamten Netzaufbau.

Optimierte Relaisvernetzung
Die neuen Repeater w?hlen unter den Millimeterwellensignalen aus mehreren Richtungen die Relaisroute mit der besten Signalqualit?t und bilden so ein maschenf?rmiges Netz. Erkennen die Repeater eine Signalverschlechterung von der Basisstation und anderen Repeatern, berechnen sie sofort eine optimierte Route und schalten die Relais um. Wird eine Relaisroute durch ver?nderte Umweltbedingungen behindert, beispielsweise Geb?ude, B?ume oder gro?e Lastw?gen, die das Signal blockieren, w?hlen die Repeater laufend weitere optimale Relaisrouten.

Kompakt und leicht
Die neuartigen Repeater von KDDI und Kyocera messen 216 mm x 216 mm x 246 mm und wiegen lediglich 4,9 kg. Gegen?ber herk?mmlichen Millimeterwellen-Basisstationen bedeutet das eine Verringerung von Gr??e und Gewicht um etwa 70 %. Dies erm?glicht zahlreiche Optionen f?r die Installation, zum Beispiel in Stra?enlaternen, welche den Eingriff in die Landschaft und Umgebung minimieren.

?ber die Felderprobung dieser Technologie
1. ?bersicht
– Um den Effekt der Erweiterung des Millimeterwellenbereichs mit diesen Repeatern zu best?tigen, wurden Felderprobungen durchgef?hrt. Dazu wurden 22 Repeater im bebauten Bezirk Nishi-Shinjuku in der Pr?fektur Tokio installiert und es wurde best?tigt, dass die Netzabdeckung auf Stra?en im Vergleich zur bestehenden Millimeterwellenabdeckung von 33 % auf 99 % erweitert wurde.
– Es wurde weiterhin best?tigt, dass die von diesen Repeatern gesendeten Signale nicht mit den von derselben Basisstation gesendeten Signalen interferieren, so dass der Millimeterwellenbereich ohne Ma?nahmen zur St?rfestigkeit erweitert werden kann.

2. Zeitraum der Felderprobung
– 29. Oktober 2024 bis 31. M?rz 2025

3. Bereich der Felderprobung
– Bezirk Nishi-Shinjuku, Stadtbezirk Shinjuku, Tokio, Japan

4. Rolle der beteiligten Unternehmen
– KDDI: Entwicklung der Relaistechnologie im Millimeterwellenbereich; Planung und Durchf?hrung der Felderprobung.
– Kyocera: Entwicklung von Repeatern im Millimeterwellenbereich.

5. Danksagung
– Pr?fektur Tokio: F?r den Zugang zu und die Nutzung der Stra?enlaternen der Pr?fektur Tokio im Bezirk Nishi-Shinjuku.
– Stadtbezirk Shinjuku:F?r den Zugang zu und der Nutzung der Stra?enlaternen des Stadtbezirks Shinjuku im Bezirk Nishi-Shinjuku.

Das Bildmaterial steht unter dem folgenden Link zum Download zur Verf?gung: https://spgroup.box.com/s/tgo877yxf9vx7cpnz50rs5ca29x8r9rs

Keywords:Kyocera, Unternehmen, Technologie, Innovation

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